第八章主族金属元素一碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个重要类别。
它们在化学性质、物理性质和应用方面有很多共同之处，但也有一些显著的差异。
本文将介绍碱金属和碱土金属的基本特点、重要性质及其在实际应用中的作用。
一、碱金属碱金属是周期表中位于第一族，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
这些元素都是非常活泼的金属，具有强烈的还原性。
它们在常温下存在于固态，是银白色的质地柔软金属，能轻松被切割，并且具有低密度和低熔点。
碱金属具有以下一些重要性质：1. 高反应性：碱金属在常温下与水反应产生大量的氢气和碱溶液，释放出巨大的热量。
这种反应非常剧烈，有时可以引起爆炸。
例如，钠在与水接触时会迅速产生白色火焰和剧烈的燃烧。
因此，碱金属的处理需要极高的小心和专业知识。
2. 高电离能：碱金属的外层电子非常容易被剥离，因此具有很低的电离能。
这使得它们可以很容易地丧失电子形成阳离子，并与其他元素形成化合物。
3. 强烈的还原性：碱金属是非常强大的还原剂，能够夺取其他元素的电子，并参与许多重要反应。
例如，钾在与氧气反应时会猛烈燃烧，产生明亮的火焰。
4. 高热导率：碱金属具有极高的热导率，这使得它们在冷却和传热技术方面非常有用。
铯是所有金属中热导率最高的元素。
碱金属在许多领域具有广泛应用。
它们可用于制造合金、金属薄膜、电池、催化剂等。
其中最常见的应用是用作发光剂和制备碱金属离子的闪烁屏幕。
此外，碱金属离子在生物医学领域中也具有重要应用，例如在MRI（核磁共振成像）中作为对比剂。
二、碱土金属碱土金属是元素周期表中位于第二族，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
与碱金属相比，碱土金属的化学性质相对较为稳定，但仍然具有明显的金属性质。
它们在常温下也是固态，但与碱金属不同的是，碱土金属较硬和坚硬。
碱土金属具有以下一些重要性质：1. 抗氧化性：碱土金属相对于碱金属来说较为惰性，不容易与空气中的氧气发生反应。
碱金属碱土金属
碱金属碱土金属
碱金属和碱土金属都是化学元素周期表中的两个重要类别。
碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫，而碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭。
这两个元素类别都有许多共同点和不同之处。
首先，碱金属和碱土金属都是典型的金属元素。
它们的原子结构有一个或两个电子轻松地从外层轨道中释放出来，使其成为相对稳定的阳离子。
碱金属和碱土金属的这种特性使得它们在化学反应中表现出非常活泼的性质，特别是在水中。
其中，碱金属时，它们与水反应的产物是碱性化合物和氢气，而碱土金属反应时的产物是氢氧化物或氧化物。
其次，碱金属和碱土金属具有较低的密度。
其中，锂的密度约为0.53克/立方厘米，钙的密度约为1.54克/立方厘米。
由于其低密度和活泼性质，这些元素在工业上有着广泛的应用，包括用于制造轻金属、电池和荧光材料等。
此外，碱金属和碱土金属显示出不同的化学活性。
与碱金属相比，碱土金属更难活泼，因为它们的外层电子数更多，需要更多的能量来释放。
因此，碱金属通常具有更强的还原性和更大的反应活性，而碱土金属则更倾向于形成阳离子化合物而不反应。
最后，碱金属和碱土金属在生命中起着不同的作用。
碱金属在生物体内起着独特的作用，如钾在神经细胞中传递电信号，而铷和钫在细胞膜的稳定性和脂肪酸代谢方面发挥作用。
碱土金属在血液凝固、骨骼健康和身体免疫系统等方面起着重要作用。
总的来说，碱金属和碱土金属虽然有许多共性，但在性质和应用方面也有一些重要的不同。
它们在许多诸如电子学、化学合成、生命科学和材料科学等领域中都扮演着至关重要的角色。
碱金属与碱土金属的区别
碱金属与碱土金属的区别碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。
它们在物理性质、化学性质以及在自然界中的分布等方面存在着显著的区别。
本文将详细探讨碱金属和碱土金属的区别。
一、物理性质的区别1. 密度和硬度：碱金属的密度和硬度较低，比较轻盈，容易被切割和压制成各种形状。
而碱土金属的密度和硬度相对较高，比碱金属更坚硬且具有更高的密度。
2. 熔点和沸点：碱金属具有相对较低的熔点和沸点，例如钾的熔点为63.38℃，锂的熔点为180.54℃。
而碱土金属的熔点和沸点相对较高，例如镁的熔点为649℃，钙的熔点为842℃。
3. 导电性：碱金属具有很高的导电性，可以很容易地导电。
碱土金属也具有良好的导电性，但相对于碱金属来说稍逊一筹。
二、化学性质的区别1. 与水反应：碱金属具有与水剧烈反应的性质，生成碱性氢氧化物和氢气。
例如，钠与水反应产生氢气并生成氢氧化钠。
而碱土金属与水反应较为缓慢，生成相应的碱土金属氢氧化物和氢气。
例如，钙与水反应生成氢气并生成氢氧化钙。
2. 氧化性：碱金属具有较强的氧化性，容易损失电子形成正离子。
碱土金属也具有一定的氧化性，但相对于碱金属来说较低。
3. 化合价：碱金属的化合价多为+1，例如钠的氧化状态为+1。
而碱土金属的化合价多为+2，例如镁的氧化状态为+2。
三、自然界中的分布1. 碱金属在自然界中相对较为稀少，主要以盐湖和海水中的含量较高。
其中，氯化钠是最常见的碱金属盐。
2. 碱土金属在自然界中相对较为丰富，分布广泛。
例如，镁和钙广泛存在于岩石、矿石和土壤中。
四、应用领域的区别1. 碱金属应用：碱金属广泛应用于多个领域，包括电池、合金制备、烟火制造、钢铁生产等。
钾化合物还用于肥料的制造。
2. 碱土金属应用：碱土金属在建筑材料、医学、农业等领域中有着重要的应用。
例如，镁合金用于航空和汽车制造，钙化合物可用作水泥生产中的添加剂。
结论总的来说，碱金属和碱土金属在物理性质、化学性质、自然界分布以及应用领域等方面存在显著的区别。
元素周期表中的主族元素
元素周期表中的主族元素元素周期表是化学中的重要工具，它将元素按照一定规律排列。
其中，主族元素是指周期表中第1A到第8A族元素，也就是代表性元素。
这些元素具有共性，其化学性质也有规律可循。
本文将介绍元素周期表中的主族元素，以及它们在日常生活中的应用。
一、第1A族元素 - 碱金属碱金属是元素周期表中的第1A族元素。
它们包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
这些元素具有低密度、低熔点和非常活泼的化学性质。
碱金属在自然界中以化合物的形式存在，比如氯化钠（NaCl），它是我们常见的食盐。
此外，钾和铷还用于冶金工业中的合金制备。
二、第2A族元素 - 碱土金属碱土金属是元素周期表中的第2A族元素。
它们包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
与碱金属相比，碱土金属的化学性质更为稳定。
它们在自然界中以氧化物和硫化物的形式广泛存在。
钙是人体骨骼、牙齿的重要组成元素，被广泛应用于医药和建筑材料制造。
镁用于制备轻便合金，广泛应用于航空航天领域。
三、第3A族元素 - 硼族元素硼族元素是元素周期表中的第3A族元素。
它们包括硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）、铟（In）、铊（Tl）和镓（Uut）。
这些元素的数量较少，化学性质各异。
铝是最常见的硼族元素，具有良好的导电性和导热性，广泛应用于建筑、汽车和航空领域。
四、第4A族元素 - 碳族元素碳族元素是元素周期表中的第4A族元素。
它们包括碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）、铅（Pb）和镤（Fl）。
碳是生命的基础，几乎所有有机物都含有碳元素。
硅在电子工业中应用广泛，是半导体材料的重要组成部分。
锡和铅常用于合金制备，具有良好的焊接性能。
五、第5A族元素 - 氮族元素氮族元素是元素周期表中的第5A族元素。
它们包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）和镤（Mc）。
氮是地球大气中的主要成分，也是生物体内常见的元素。
第八章主族金属元素(一) 碱金属和碱土金属
1、碱性规律： LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强碱 强碱 强碱 强碱 强碱 2、代表物质NaOH：又称烧碱、火碱、苛性碱 具有强碱性，除了与非金属及其氧化物作 用外，还 与一些两性金属及其氧化物作用，生成钠盐。
Si+2NaOH+H2O ─→2Na2SiO3+2H2 SiO2+2NaOH ─→Na2SiO3+H2O 2Al+2NaOH+2H2O ─→2NaAlO2+3H2 AL2O3+2NaOH ─→2NaAlO2+H2O
第二节 碱 金 属
Li Na K Rb Cs
一、碱金属元素概述： 1、碱金属是IA族S区元素，包括锂、钠、钾、铷、铯和 钫 2、价电子结构：ns1 3、金属性：同周期元素中，原子半径最大，易失1个电 子，表现出强烈的金属性。本族自上而下原子半径和离 子半径依次增大，其活泼性有规律地增强。
碱金属的基本性质
量以光的形式放出。原子的结构不同，就发出不同波长的光
，所以光的颜色也不同。碱金属和碱土金属等能产生可见光 谱，而且每一种金属原子的光谱线比较简单，所以容易观察 识别。
5、碱金属元素的化合物多为离子型化合物 6、对角线规则：在周期表中某一元素的性质和它右下方的 另一元素相似的现象。 Li Be B C ╲ ╲ ╲ Na Mg Al Si 氢氧化物：锂、镁为中强碱，水溶性小，受热易分 解为氧化物；锂和镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐等都难溶 于水。 Be和Al 的单质及化合物都具有两性特点。
2LiH
500℃-600℃ 2Na + H2 2NaH 2、化性：主要有LiH和NaH，皆为白色粉末，是离子型 化合物，是很强的还原剂： NaH + H2O ─→ NaOH + H2↑ 剧烈反应 4NaH + TiCl4 ─→ Ti + 4NaCl + 2H2 强还原性 4LiH + AlCl3 ─→ Li[AlH4] + 3LiCl 四氢铝锂是白色多孔的轻质粉末状复合氢化物，用于制 备有机试剂、药物、香料。
大学无机化学——碱金属和碱土金属
钾比钠活泼，为什么能通过如下反应制备金属钾？
N (l) a K(l) C N l(a l) K C (g （ )8 l C 5 )0
rGm r H m TS I 1 ( K ) 4 18.9 kJ • mol -1 I 1 ( Na ) 495.8 kJ • mol -1 沸点 : K : 759 C
12—1—2 化学性质
碱金属和碱土金属都很活泼，有很强的还原 性
在自然界中大都以离子型化合物存在，在绝 大多数化合物中，它们以正离子形式存在
钠长石: NA a l3O S8 i
绿柱石: Be3A2l(Si3O)6
钾长石: KAl3O S8i
菱镁矿: MgCO3
光卤石: 明矾石:
石 膏:
KC Ml g 26C2 H O l
2、热还原法 ——K、Rb、Cs、Be
1、熔融电解法 ——将金属的氯化物熔融电解
1）Na的制备
CaC2l的作用
1、助熔剂、降低耗能 2、减少钠的挥发 3、降低钠的溶解度，利于 产品分离
2)其他金属单质的制备
a、Be的制备 由于 BeC2l 的共价性较强，生产过程中需要加入
CaC 2或 l 其他金属氯加 化熔 物盐 以的 增导电性
M—O—H → M+ + OH- 碱式电离 究竟以何种方式电离，或两者兼有： 这与M的电荷数 Z（指离子的电荷数）与 M的离子半 径比值有关。
离子势:φ = z/r
φ = z/r：离子势
显然φ越大，离子静电引力强，则M吸引氧原子上的电 子云能力强. 结果 ：O—H键被削弱，易断裂，以酸式电离为主
φ越小，则R—O键强度越弱，所以以碱式电离为主
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属在化学元素周期表中，碱金属和碱土金属是两个重要的元素类别。
它们在自然界中广泛存在，具有独特的化学和物理性质。
本文将深入探讨碱金属和碱土金属的特点、用途以及对环境和人类健康的影响。
一、碱金属碱金属是指位于元素周期表第1A族的锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和铍（Fr）。
它们通常具有相似的特性，并且在自然界中以化合物形式存在。
碱金属的特点如下：1. 金属性质：碱金属是典型的金属元素，具有良好的导电性和导热性。
2. 电子配置：碱金属的电子配置以ns1的形式出现，其外层只有一个s电子，容易失去这个电子形成带正电荷的离子。
3. 低密度：碱金属的密度相对较低，从锂到铯依次递增。
4. 相对活泼：碱金属对水和空气中的氧气具有很高的反应性，它们能够与水反应产生氢气，并在空气中形成氧化物。
碱金属具有广泛的应用领域。
首先，钠和钾是人体必需的微量元素，对维持正常的生理功能至关重要。
其次，碱金属可以用于制备合金、导热材料、催化剂等。
此外，碱金属化合物还被广泛应用于玻璃工业、电池制造、化学实验等领域。
然而，碱金属也存在一些潜在的危害性。
例如，钠和钾金属与水反应时会放出大量的氢气，可能引发火灾。
此外，过量摄入碱金属离子对人体健康有害，可能导致水电解质平衡失调甚至中毒。
二、碱土金属碱土金属是周期表中第2A族的含钙（Ca）、镁（Mg）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）的元素。
与碱金属相比，碱土金属的化学性质略微稳定。
以下是碱土金属的主要特点：1. 金属性质：碱土金属也是典型的金属元素，具有较好的导电性和导热性。
2. 电子配置：碱土金属的电子配置为ns2，外层具有两个s电子。
3. 密度：碱土金属的密度相对较高，从镁到钡递增。
4. 反应性：碱土金属相对于碱金属来说较不活泼，但依然能与水和氧气反应，生成相应的化合物。
碱土金属也有广泛的应用。
首先，钙是人体骨骼和牙齿的主要成分之一，对维持骨骼健康至关重要。
碱金属与碱土金属
碱金属与碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个主要族群，它们具有一些共同的特性，也有一些明显的区别。
本文将详细介绍碱金属和碱土金属的性质以及它们在日常生活和科学领域中的应用。
一、碱金属的性质碱金属是元素周期表第一族的元素，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
它们都是银白色金属，在常温下具有较低的熔点和沸点，且具有较低的密度。
碱金属的金属性质非常活泼，容易与非金属元素反应，例如与水、氧气和卤素等。
这些反应通常都是剧烈的，产生大量的能量和气体。
碱金属的电子结构也具有一定的特点。
它们的原子外层只有一个电子，容易失去此电子形成阳离子。
这种电子结构使碱金属具有良好的导电性和导热性。
此外，碱金属的化合物主要是离子化合物，如氯化钠（NaCl）和氢氧化钾（KOH）等。
碱金属在日常生活中有许多应用。
钠是一种常用的食盐成分，它在食物中起到增强味道的作用。
钾在植物生长中起到重要的作用，是必需的营养元素之一。
锂离子电池是目前最常用的电池类型之一，广泛应用于手机、笔记本电脑等电子设备。
二、碱土金属的性质碱土金属是元素周期表第二族的元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
它们在常温下也是银白色金属，具有较高的密度和熔点。
与碱金属相比，碱土金属的反应性更低，但仍然活泼。
碱土金属的电子结构与碱金属类似，外层电子结构为ns2。
与碱金属类似，碱土金属也容易失去外层两个电子形成阳离子。
这种电子结构使得碱土金属具有良好的导电性。
与碱金属不同，碱土金属的氢氧化物和碳酸盐是碱性的。
例如，氢氧化钙（Ca(OH)2）是一种通常用于调节土壤酸碱度的物质。
碱土金属在许多领域中都有重要应用。
镁是一种重要的金属材料，广泛应用于航空、汽车和船舶制造。
钙是构成人体骨骼和牙齿的重要元素，对维持骨骼健康至关重要。
三、碱金属与碱土金属的区别1. 电子结构：碱金属和碱土金属的外层电子结构相似，都是ns1或ns2。
主族金属碱金属,碱土金属实验报告
主族金属碱金属,碱土金属实验报告实验目的：1. 了解主族金属、碱金属和碱土金属的化学性质。
2. 熟悉实验操作过程。
3. 掌握安全实验技能。
实验原理：主族金属：主族金属是指在元素周期表周期表中，第1A-8A族的元素，这些元素通常具有很快的反应性和良好的导电性。
它们通常是纯净金属，在大气中易被氧化，因此实验中一般用封闭容器。
碱金属：碱金属是元素周期表第一列Ia族元素，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
碱金属具有低密度、柔软、良好的导电性等通用特性。
极易与其他元素化合形成盐和碱性氧化物。
碱金属还有着很强的还原性和活泼性。
碱土金属：碱土金属是元素周期表第二列ⅡA族元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
碱土金属的物理和化学性质与碱金属非常相似。
与碱金属相比，碱土金属更多地呈现出“电子Z的增大而大幅度降低成键能力，共价半径迅速增大，以及更高电离能”。
实验步骤：1. 确认实验器具是否齐备完整。
2. 用溴酸钾的火焰颜色实验手册作为比较标准，进行钠、钾、锶、钙、镁、铝金属燃烧实验。
记录每个实验结果。
3. 测定钙、银反应生成的沉淀。
4. 确认锌含量测量样品。
5. 测定钾或锂的电气化学性质。
实验结果：1. 钠、钾、锶、钙和镁金属进行燃烧实验，分别观察到明亮的黄色、紫色、红色、橙色和白色火花。
2. 测定了钙和银反应生成的沉淀，结果显示产生了白色、坚硬的沉淀物。
3. 测定结果表明，盐酸和氧化锌反应，二氧化碳气体被释放并导致溶液呈现棕色或红色。
4. 测定结果显示，由铜氯盐处理的锌棒，一引入棕色气体就失去了它的重量。
5. 测定了钾和锂的电气化学性质，测定结果显示它们都完全被氧化，而且反应速度很快。
通过本实验，我们进一步掌握了主族金属、碱金属和碱土金属的化学性质，熟悉了实验操作过程，并掌握了安全实验技能。
此次实验也使我们了解到了这些元素的广泛应用和重要性。
碱金属和碱土金属的性质比较
碱金属和碱土金属的性质比较碱金属和碱土金属都是周期表中位于左侧的元素，它们在化学性质上有一些共同之处，但也存在着一些显著差异。
本文将对碱金属和碱土金属的性质进行比较，展示它们各自的特点。
一、物理性质比较碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫，它们都具有较低的密度和较低的熔点。
在室温下，碱金属都是固态，但随着温度的升高，它们会迅速转化为液态。
碱金属具有银白色的外观，柔软易弯曲。
碱金属的导电性和热导率都非常好，是优秀的导体。
碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭，它们的密度和熔点相对较高。
在室温下，碱土金属也都是固态。
和碱金属相比，碱土金属的硬度更高，但仍然具有金属的柔韧性。
碱土金属的导电性和热导率也很好，但稍逊于碱金属。
二、化学性质比较1. 反应性：碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属，在空气中容易与氧气反应而氧化。
但碱金属的反应性更为强烈，它们常与空气中的水汽剧烈反应，产生氢气并形成氢氧化物。
2. 反应速率：碱金属的反应速率要比碱土金属快。
碱金属与水反应时放出大量的热量，并产生碱性溶液，这种反应在钠和钾上尤为明显。
碱土金属与水反应也能产生碱性溶液，但反应相对缓慢。
3. 氢氧化物：碱金属与碱土金属都能与水反应生成氢氧化物。
碱金属的氢氧化物溶解度较大，形成强碱性溶液，如氢氧化钠和氢氧化钾。
而碱土金属的氢氧化物溶解度较小，形成弱碱性溶液，如氢氧化钙和氢氧化镁。
4. 卤素反应：碱金属和碱土金属均能与卤素发生反应。
碱金属与卤素的反应剧烈，产生白色晶状盐，如氯化钠和溴化锂。
碱土金属与卤素的反应较为温和，产生白色晶体，如氯化钙和溴化镁。
5. 氧化性：碱金属的氧化性较强，它们能够与许多非金属元素反应，如与氧气反应产生氧化物。
碱土金属的氧化性较碱金属弱，但也具有氧化性，如镁能够与氧气反应生成氧化镁。
三、应用领域比较碱金属和碱土金属具有广泛的应用领域。
碱金属的主要应用包括制备合金、制取金属、制造化学品、生产玻璃和陶瓷等。
碱土金属的应用领域包括制备镁合金、制造火箭燃料、生产荧光体材料和医疗用途等。
高职高专无机化学教程（大全）（可编辑）
高职高专无机化学教程（大全）第一章物质及其变化高等教育出版社高等教育电子音像出版社第一章物质及其变化第一章物质及其变化第二章化学反应速率和化学平衡第三章电解质溶液和离子平衡第四章氧化和还原第五章原子结构与元素周期律第六章分子结构与晶体结构第七章配位化合物第一章物质及其变化第八章主族金属元素(一)碱金属和碱土金属第九章主族金属元素(二)铝锡铅砷锑铋第十章非金属元素(一)氢稀有气体卤素第十一章非金属元素(二)氧硫氮磷碳硅硼第十二章过渡元素(一)铜副族和锌副族第十三章过渡元素(二)铬锰铁钴镍第一章物质及其变化学习指南第一节物质的聚集状态第二节化学反应中的质量关系和能量关系习题参考答案第一章物质及其变化本章重点1.气体的性质;2.理想气体状态方程;3.分压定律;4.质量守恒定律与能量守恒和转化定律。
本章难点1.分压定律;2.焓变;3.热化学方程式。
第一章物质及其变化第一节物质的聚集状态物质总是以一定的聚集状态存在。
常温、常压下,通常物质有气态、液态和固态三种存在形式,在一定条件下这三种状态可以相互转变。
此外,现已发现物质还有第四种存在形式?等离子体状态。
第一章物质及其变化气体理想气体状态方程式: pVnRTp?气体压力,单位为Pa帕;3V?气体体积,单位为m 立方米;n?气体物质的量,单位为mol摩;T?气体的热力学温度,单位为K开;R?摩尔气体常数,又称气体常数。
第一章物质及其变化标准状态(T 273.15K,p101.325 kPa)下,测得1.000mol气体所占的体积为22.414×10 m ,则:-3RpVnT101.325 × 103Pa × 22.414 ×10-1 -1m31.000mol × 273.15K8.314N ? m ? mol ?K-1 -1(或8.314牛?米?摩 ?开-1 -1 -1 -18.314 J?mol ?K 或8.314焦?摩 ?开第一章物质及其变化气体分压定律分压力pi 在混合气体中,每一种组分气体总是均匀地充满整个容器,对容器内壁产生压力,并且不受其他组分气体的影响,如同它单独存在于容器中那样。
碱金属和碱土金属元素PPT课件
除Be, Mg外 除Be, Mg, Li 外 K, Rb, Cs
离子半径增大，稳定性提高 阴阳离子相互匹配原则：大阳离子配大阴离子稳定
2020/1/5
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氧化物（正常）
空气中燃烧： Li2O 和 碱土氧化物MO
其它碱金属正常氧化物的两个方法 ： （金属与过氧化物或硝酸盐作用）
Na2O2 + 2 Na--- 2Na2O 2MNO3 +10M --- 6M2O + N2 (M=K, Rb, Cs) 碱土金属正常氧化物其它制备方法：
2020/1/5
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碱金属和碱土金属元素常见氧化态分别为+1和+2。
碱金属第一电离能很小，容易失去1个 s电子而显示+1氧化态，但第 二电离能很大，很难再失去第二个电子，因此，它们不会表现出其 它氧化态，只有+1一种氧化态。
碱土金属第一、第二电离能较小，易失去2个电子，而第三电离能很 大，很难再失去第三个电子，只有+2氧化态。
碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等热分解
2020/1/5
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过氧化物
空气中燃烧： Na2O2 BaO2 低温下通O2于K, Rb, Cs 液氨溶液：对应过氧化物
Ca, Sr, Ba氧化物与过氧化氢作用：对应过氧化物
工业上过氧化钡生成 2BaO + O2 -- 2BaO2 (793K以上)
应用：Na2O2强氧化剂（工业漂白剂）： 与H2O Na2O2 + 2H2O--- 2NaOH+H2O2 稀酸 Na2O2 + H2SO4--- Na2SO4+H2O2
具有低密度、低硬度、低熔点特点，有一定导电性和导 热性。（金属键不牢固）
碱金属与碱土金属
武威六中
2、成键特征： ⑴ 形成M+ 、 M2+ ，均为活泼金属，极强的 还原剂，从上到下还原性增强，ⅠA活泼性 强于同周期的ⅡA ⑵ 碱金属和碱土金属主要以离子键为主要 特征，但Be 、Li的化合物表现出一定的共 价性， BeCl2 LiCl2
武威六中
•
二、 基本性质
1、单质的物理性质
碱金属： 银白色金属光泽，密度小，轻金属， ρLi=0.53（最小，其他大于煤油），Li 保存在 石蜡中，Li Na K的密度均小于水，浮在水面上， K Na保存于煤油中，软，用刀切割，切面易氧 化变暗。 在碱金属单质中，每个金属原子只有1个电子参 与金属键的形成，金属键较弱，故金属有熔沸 点低，硬度小，Cs是碱金属中熔点、沸点最低 的金属。
(4)、苛性碱的作用: 、苛性碱的作用 ⅰ、溶解两性金属、非金属及其氧化物：
2Al＋2NaOH＋6H2O Al2O3＋2NaOH Si＋2NaOH＋H2O Sn＋2NaOH Pb＋2NaOH＋2H2O
高温
武威六中
2NaAl(OH)4＋3H2 2NaAlO2＋H2O Na2SiO3＋3H2 Na2SnO2＋3H2 Na2Pb(OH)4＋3H2
金 属 M2O M=Li 增 强 M2O2 M=Na MO2 M=K Rb Cs 燃烧 性 Li Na K Rb CS Be Mg Ca Sr Ba
M O2
武威六中
（2）、与X2、S、N2、H2 的反应
X2 2M＋X2 M ＋ X2 2M＋S S M ＋S N2 6M＋N2 M ＋ N2 2M＋H2 M ＋ H2 2MX ⅠA MX2 ⅡA
LiCl2 BeCl2 MgCl2
• 2、溶解性：
武威六中
碱金属盐绝大多数易溶于水，水中完全电离，碱金属的 弱酸盐（Na2CO3 Na2S）易水解，但LiF 、Li2CO3 、 Li3PO4难溶于水，少数阴离子大的碱金属盐难溶。 碱土金属的盐大多数微溶于水或难溶于水（除卤化物、 硝酸盐、氯酸盐外），Mg2+的部分盐易溶，Ca2+ Sr2+ Ba2+的碳酸盐能溶于过量的CO2生成M(HCO3)2受热分 解放出CO2
碱金属-碱土金属
3、含氧酸盐的热稳定性
① 硝酸盐热分解 锂和碱土金属离子的极化能力较强，其硝酸盐热分解为： 4 LiNO3 = 2 Li2O ＋ 4 NO2 ＋ O2 2 Mg(NO3)2 = 2 MgO ＋ 4 NO2 ＋ O2 其它碱金属硝酸盐受热分解的产物为亚硝酸盐和O2： 500℃： 2 NaNO3 = 2 NaNO2 ＋ O2
二、氧化物
正常氧化物
多数为白色固体，K2O（淡黄）、Rb2O（亮
黄 ）、 Cs2O( 桔 红 ) ； 熔点： IIA>IA ；硬度 IIA>IA ，所以 BeO 、 MgO 作耐火材料和金属陶瓷， BeO 还有反射放射线 的能力，常用作原子反应堆外壁砖块材料。
过氧化物和超氧化物 除Be外IA、IIA均能形成过氧化物（离子型） 除Li、Be、Mg外，IA、IIA能形成超氧化物，颜色，磁性。
的溶解度约是氟化锂的 10 倍，磷酸钠的溶解度约是磷酸锂
的200倍。
一、Li、Mg 的相似性
4 Li ＋ O2 = 2 Li2 O 2 Mg ＋ O2 = 2 MgO 6 Li ＋ N2 = 2 Li3N 3 Mg ＋ N2 = Mg3N2
2 Mg(NO3)2 = 2 MgO ＋ 4 NO2 ＋ O2
4 LiNO3 = 2 Li2O ＋ 4 NO2 ＋ O2
2 NaNO3 = 2 NaNO2 ＋ O2 LiCl· H2O = LiOH ＋ HCl
MgCl2· 6H2O = Mg(OH)Cl ＋ HCl ＋ 5 H2O
Mg(OH)Cl = MgO ＋ HCl
二、对角线规则
Li Na
Be Mg
B Al
性质
（1）室温下，均能与水和稀酸反应： Na2O2+2H2O→2NaOH+H2O2 Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2 2KO2+2H2O→2KOH+H2O2+O2↑ 2KO2+2H2SO4→2K2SO4+H2O2+O2↑ （2）与CO2的反应： 2Na2O2+2CO2→2NaCO3+O2 ↑ 4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2↑
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中两个重要的元素家族，它们在化学性质上有许多相似之处，但也存在一些明显的区别。
本文将探讨碱金属和碱土金属的性质、应用以及对环境和人类健康的影响。
一、碱金属碱金属是位于元素周期表第一族的元素，包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
它们都是银白色的金属，具有低密度、低熔点和极强的金属反应性。
碱金属的化合物通常具有较高的溶解度和离子导电性。
碱金属的主要性质包括：1. 金属反应性：碱金属和非金属元素反应时会释放大量的热量和气体。
2. 氧化性：碱金属在空气中迅速与氧气反应生成氧化物。
3. 电导性：碱金属具有较高的电导率，可用于制备电池和导电材料。
4. 碱性：碱金属的氢氧化物是强碱，可用于中和酸性溶液。
碱金属在生活和工业中具有广泛的应用，如：1. 锂：用于制造锂电池，广泛应用于移动电子设备和电动汽车等领域。
2. 钠：用于制造化学工业中的钠化合物，例如氢氧化钠。
3. 钾：用于制造肥料和玻璃工业中的钾化合物。
4. 铷、铯：主要用于科学研究和高精密仪器。
然而，碱金属也存在一些安全问题。
由于其极强的反应性，碱金属与水接触会产生剧烈的放热反应，甚至可能引发爆炸。
此外，碱金属化合物的放射性同位素（如钫）对人体健康有辐射危害。
二、碱土金属碱土金属是位于元素周期表第二族的元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
碱土金属同样是银白色的金属，具有较低的密度和较高的熔点。
碱土金属的化合物也具有高溶解度和离子导电性。
碱土金属的主要特点包括：1. 金属反应性：碱土金属的反应性较碱金属弱，但仍然比大多数金属高。
2. 碱性：碱土金属的氢氧化物是较强的碱。
3. 电导性：碱土金属的导电性较高，可用于制备导电材料。
碱土金属在工业和日常生活中也有重要的应用，例如：1. 镁：用于制造轻量化材料，如航空航天和汽车工业中的合金。
2. 钙：是构成骨骼和牙齿的主要成分，也广泛应用于冶金和建筑工业。
碱金属与碱土金属
2、化性 非常活泼的金属 ⑴与许多非金属单质直接反应生成离子型化合物
⑵碱金属及钙、锶、钡反应生成氢氧化物和氢气。 锂、钙、锶、钡同水反应比较平稳，因为它们熔点较高，不易熔化， 因而与水反应不激烈，另一方面，由于其氢氧化物的溶解度小，生 成的氢氧化物覆盖在金属表面阻碍金属与水接触。铍与镁的金属表 面可以形成致密的氧化物保护膜，常温下对水是稳定的。镁在热水 中可以缓慢地发生反应，铍则同水蒸气也不发生反应。其它碱金属 的熔点很低。其它碱金属与水反应非常剧烈，量大时会爆炸。
一、单质
1、物性
银白色的金属光泽，具有良好的导电性和延展性。
碱金属：熔点低，除锂外都在100℃以下，铯的熔点最 低，最放在手中就能熔化的两种金属之一（另一种是 Ga）。沸点与熔点的温差较大，一般比熔点高出700℃ 以上；是较软的金属，硬度都小于1，可以用刀子切割； 密度都较小，属于轻金属，其中锂、钠、钾的密度比水 小。锂是最轻的金属，其密度大约是水的一半。
碱金属和碱土金属
价层电子结构分别为ns1， ns2，失去电子后形成具有 稀有气体结构的稳定离子，因而都是极其活泼的金属。 稳定氧化态分别为+1，+2。
许多性质变化很有规律
同一族内，从上到下，原子半径依次增大，电离能和电 负性依次减小，从而金属的活泼性也就从上到下依次增 加。
Li，Be的原子半径和离子半径很小，与同族其它元素相 比，锂和铍具有一些特殊性，例如，它们在形成化合物 时化学键的共价倾向比较显著。
LiOH 1.2
Be(OH)2 2.54
NaOH 1.0 碱 Mg(OH)2 1.76 碱
主族金属元素一碱金属和碱土金属
卤素
2M + X2 →2MX M + X2 → MX2
Li Mg、Ca、 Sr、Ba
N2
6Li + N2 → 2M3N 3M + N2 → M3N2
金属
反应物质
反应式
碱金属 Mg、Ca、 Sr、Ba
S
2M + S → M2S M + S → MS
Li Na K 、Rb、Cs 碱金属 Ca、Sr、Ba
02
碱土金属的盐类与碱金属盐相比，溶解度较小，且大多数含氧酸盐的热稳定性较低。
03
Ba 56 137.3 6s2 198 135 503 0.89 -2.91
元素 性质
元素符号 原子序数 相对原子质量 价层电子构型 原子半径/pm 离子半径pm 电离能I1/kJ.mol-1 电负性(Pauling) φAo /V
10种元素占地壳总质量的99%
地球中元素含量从大到小顺序为： Fe、O、Si、Mg、Ni、S、Ca、Al、Na、Co…
90% >1%
地壳中元素含量从大到小顺序为： O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti…
99%
元素在地壳中的相对含量称为丰度。
Na 11 22.99 3s1 154 95 496 53 0.9 -2.714
K 19 39.098 4s1 203 133 419 48 0.8 -2.925
Rb 37 85.47 5s1 216 148 403 47 0.8 -2.925
Cs 55 132.9 6s1 235 169 376 46 0.7 -2.923
77
78
79
80
81
初三化学元素表
初三化学元素表
元素表是化学学科最基础的部分之一。
它是一个按照一定规律排列元素的表格。
元素是构成物质的基本单位，而元素表则将所有已知元素按照原子序数、电子结构和化学性质进行分类。
一、主族元素
1. 碱金属元素
碱金属元素位于元素表的第一列，它们包括锂、钠、钾、铷、铯和钫。
这些元素都是银白色金属，在常温常压下可以自由流动。
2. 碱土金属元素
碱土金属元素位于元素表的第二列，它们包括镁、钙、锶、钡和镭。
这些元素很容易失去两个电子，因此在化合物中通常以 +2 氧化态存在。
二、过渡金属元素
过渡金属元素位于元素表中 4 至 12 列，包括钛、铬、铜、铁、镍、锰等。
这些元素的化学性质非常丰富，可以形成多种不同的化合物。
三、半金属元素
半金属元素位于元素表的中心，包括硼、硅、锑和碲等。
这些元素的化学性质介于金属和非金属之间，同时具有金属和非金属的某些性质。
四、非金属元素
非金属元素包括氢、氧、氮、氯、碳、硫和磷等。
这些
元素一般不具有金属的特性，大部分都是气体或者易于形成气态分子。
五、稀有气体元素
稀有气体元素包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等。
这些元
素都是无色、无味、非常稳定的气态物质，在自然界中很难与其他元素发生化学反应。
总的来说，元素表是化学学科最基础的部分之一。
通过
学习元素表，我们可以了解各个元素之间的特性和属性，掌握元素的化学性质和物理性质，从而更好地理解化学原理和应用。
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碱金属的基本性质
原子序数
价电子构型
金属半径 rmet∕pm 电负性
电离能 I∕kJ·mol― 1
密度ρ∕g·cm― 3
熔点 t m∕℃
沸点
t
∕℃
b
硬度（金刚石 = 10）
锂Li
3 2s1 152 1.0 520 0.53 180.54 1347 0.6
钠Na
11 3 s1 190 0.9 496 0.97 97.8 881.4 0.4
钾K
19 4 s1 227.2 0.8 419 0.86 63.2 756.5 0.5
铷Rb
37 5 s1 247.5 0.8 403 1.53 39.0 688 0.3
铯Cs
55 6 s1 265.4 0.7 376 1.90 2805 705 0.2
4、离子焰色：应用于定性鉴别
锂（红色） 钠（黄色） 钾（紫色） 铷（红紫色） 铯（蓝色）
5、碱金属元素的化合物多为离子型化合物
6、对角线规则：在周期表中某一元素的性质和它右下方的 另一元素相似的现象。
Li Be B C
╲╲╲
Na Mg Al Si
氢氧化物：锂、镁为中强碱，水溶性小，受热易分 解为氧化物；锂和镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐等都难溶 于水。 Be和Al 的单质及化合物都具有两性特点。
7、存在形式：由于碱金属和碱土金属的化学性质很活泼， 所以它们只能以化合状态存在于自然界中 。主要矿物有：
钠长石: NA a l3O S8i
钾长石: K Al3S O8i
光卤石: KC Ml2 g6 C 2 H O l
明矾石: K(A 3(S l4)O O 23)2 H O
锂辉石: LiAl(SiO3)2
第八章 主族金属元素（一） 碱金属和碱土金属
第一节 化学元素的自然资源 第二节 碱金属 第三节 碱土金属
第一节 化学元素的自然资源
一、地壳中元素的分布和存在类型 元素的丰度：元素在地壳中的相对含量称为丰度。 丰度通常以质量分数或原子分数表示 地壳中丰度最大的前十位的元素是： 地壳中主要含量元素的丰度（质量分数）
元素 O
Si
Al Fe Ca Na
K Mg H Ti
w/% 48.6 26.3 7.73 4.75 3.45 2.74 2.74 2.00 0.76 0.42
元素大部分以化合物的形式存在，只有少数以单质形式存 在 化合物主要有： 氧化物（包括含氧酸盐）----亲石元素 硫化物----亲硫元素 元素在地壳中的分别如下表：
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
二、元素资源的存在形式和提取、利用
1、化学矿物：自然界3000余种，可利用的仅150来种，目 前我国已发现的可有矿物有136种。分为金属矿物和非金 属矿物。
• 锂的用途 1、锂的密度为0.534 g/cm3，是最轻的一种金属，它在冶金工业方面被用于制造轻质 合金和耐腐合金，如Li-A1合金在高温下比一般航空用的铝合金强度好，Li-Mg合金已试 作火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船的部件。 2、锂和它的某些化合物是优质高能燃料，这些燃料的单位质量小，燃烧温度高，火焰 宽，排出气体速度快，已经用于宇宙火箭、人造卫星和超音速飞机等系统方面。比如， 火箭燃料。火箭需要很大的功率来克服地球引力，才能飞向外层空间。原来，煤油被 认为是最有效、使用液氧作氧化剂的燃料，它的发热量为550J/g。现在， 锂被科学家 认为是用作火箭燃料的最佳金属。锂金属燃料燃烧后释放出的热量达2465J/g，约为煤 油的4.5倍。 3、锂在熔点时能跟氢气作用生成白色晶体氢化锂，氢化锂遇水即产生大量的氢气，用 1 kg氢化锂可得到2.8 m3的氢气，在空间飞行上可以用作燃料电池的原料。 用于原子能制造业 4、锂用于原子能工业，6Li是生产氢弹不可缺少的原料。用中子轰击6Li生成3H，而 6Li3H就是氢弹的炸药。6LiD和6LiH也是氢弹的重要原料。1g锂生成的氚化锂，实现热 核反应放出的能量，相当于燃烧20t煤。 用于医疗方面 5、心脏起搏器是一种脉冲发生器，它可以用来治疗比较严重的心脏病。心脏起搏器一 般是植入人体的，它以一定频率发出的电脉冲刺激心肌，使心房和心室周期性地收缩， 从而使心脏正常地工作。过去所用的Zn－Hg电池，寿命比较短（1年－2年）且Hg对人 体有一定的危害。现在所用的锂电池，它突出的优点是：①比容量（单位质量电极材 料所转换的电量）特别大；②使用寿命长，可达10年，有的可达14－15年。目前全世 界大约有200万心脏病患者带着这种锂电池心脏起搏器，金属锂给他们带来了生机。 6、锂盐（如Li2CO3）用以治疗某些精神病。澳大利亚精神病学家卡特经过多年的实 验证明锂盐具有治疗癫狂病的作用。1948年，这项研究成果试用于临床医学。引人注 目的一个病例是：一位有五年癫狂病史的患者，精神行为完全失常，仅服用两个多月 的锂药剂，使奇迹股地康复了。 其它用途 7、锂常用于制有机金属化合物，如丁基锂等。丁基锂可用于有机高分子化合物的合成， 作为引发剂。锂跟铝、铜等金属可制成低密度的和在高温下保持高强度的合金。把钠 玻璃浸在含有锂化合物的熔盐浴中，锂离子代替了玻璃表面的钠离子，使玻璃的强度 增大。
Li Be （1）以卤化物、含氧酸盐存在 （2）以氧化物或含氧酸盐存在 （3）主要以单质存在
Na Mg （4）主要以硫化物存在 （5）以阴离子形式存在，有些也以单质存在
B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar （2）
K Ca Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
2、天然含盐水：包括海水、盐湖水、地下卤水和气井水等。 3、大气：是游离是游离N2，O2和稀有气体的大本营。 4、农副产品：可以用来提取无机物。 5、工业废料：废水、废气和废渣含有大量的可用之物。
第二节 碱 金 属
Li
Na
K Rb Cs
一、碱金属元素概述： 1、碱金属是IA族S区元素，包括锂、钠、钾、铷、铯和 钫 2、价电子结构：ns1 3、金属性：同周期元素中，原子半径最大，易失1个电 子，表现出强烈的金属性。本族自上而下原子半径和离 子半径依次增大，其活泼性有规律地增强。
碱金属和钙、锶、钡的挥发性盐在无色火焰中灼烧时，能 使火焰呈现出一定颜色。这叫“焰色反应”。
碱金属和钙、锶、钡的盐，在灼烧时为什么能产生不 同的颜色呢？
因为当金属或其盐在火焰上灼烧时，原子被激发， 电子接受了能量从较低的能级跳到较高能级，但处在较高能 级的电子是很不稳定很快跳回到低能级，这时就将多余的能 量以光的形式放出。原子的结构不同，就发出不同波长的光 ，所以光的颜色也不同。碱金属和碱土金属等能产生可见光 谱，而且每一种金属原子的光谱线比较简单，所以容易观察 识别。